Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 3 кг воды, начальная температура которой 10 С. Сила тока в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В. Какая часть потребляемой нагревателем энергии передается окружающей среде? удельная теплоемкость воды 4,2 кДж / (кг*К)

T = 20 мин = 1200 с.

m = 3 кг.

C = 4,2 кДж/кг*°C = 4200 Дж/кг*°C.

t1 = 10 °C.

t2 = 100 °C.

I = 7 А.

U = 220 В.

Q/Qн - ?

В нагревателе выделяется количество теплоты Qн, которое выражается формулой: Qн = I * U * T.

Qн = 7 А * 220 В * 1200 с = 1848000 Дж.

На нагревание воды Qв идёт количество тепловой энергии, которое выразим формулой: Qв = С * m * (t2 - t1).

Qв = 4200 Дж/кг*°C * 3 кг * (100 °C - 10 °C) = 1134000 Дж.

Количество теплоты Q, которое расходуется на нагревание окружающей среды, выразим формулой: Q = Qн - Qв.

Q = 1848000 Дж - 1134000 Дж = 714000 Дж.

Q/Qн = 714000 Дж / 1848000 Дж = 0,39.

Ответ: 39 % теплоты уходит на нагревание окружающей среды.